최근 체외수정, 핵이식, 체세포 복제동물의 생산 등으로 수정란의 동결 보존기술의 개발이 매우 중요한 시기에 왔다. 본 실험에서는 한우의 체리수정란을 완전 무혈청 배양액으로 배양하여 수정란의 배발생율과 동결융해 한 후 생존성 및 수정란이식 한 후 수태율을 조사하였다. (중략)
본 연구는 한국 재래산양의 핵이식에 있어서 공여핵은 귀세포를, 수핵난자는 소 및 돼지의 난포란을 이용하여 핵이식을 실시하여 복제수정란의 체외발달율과 이종간의 핵이식 가능성을 검토하였다. 공여핵은 재래산양의 귀세포를 채취하여 10% FBS 가 첨가된 TCM-199 배양액으로 체외 배양을 실시하여 monolayar Confluent 형성후 0.25% Trypsin-EDTA을 처리하여 계대배양을 실시하였다. (중략)
The present study was carried out to obtain the pregnancy and delivery rate following transfer of fresh and frozen-thawed Korean native cattle(KNC) blastocysts(1~4 em-bryos / head) produced in vitro to Holstein recipients. The pregnancy rate of fresh and frozen-thawed KNC blastocysts produced in vitro was 50%(7 /14 heads) and 38.5%(5 /13 heads), respectively. The pregnancy rate of frozen-thawed KNC blastocysts produced in vitro frozen using 1.5M ethylene glycol and 1.4M glycerol for cryoprotectant was 33.3%(2 /6 heads) and 42.9 %(3 /7 heads), respectively. Seven calves including 2 sets of twin were born fiom 5 pregnant recipients receiving eleven fresh blastocysts. Three pregnant recipients were aborted among four pregnant recipients receiving twelve frozen-thawed blastocysts and one calf was born from the rest of one pregnant recipient.
우리나라도 소 인공수정기술은 소를 사육하는 농가들에 대한 자가 인공수정교육 및 기술연수가 이뤄지면서 확대되고, 또한 점차적으로 수정란생산과 이식기술이 보급되면서 그 산업이 확대일로를 밟고 있는 가운데, 여기에 대한 관심도 증대되고 있는 실정에 있다. 또한 수정란의 생산 및 이식두수도 꾸준하게 늘어가고 있으며, 도축장 난소유래의 체외수정란 특히 한우 수정란의 생산이 급증하고 있으나, 소, 특히 한우의 브루셀라병 발생 증가로 인한 도축장에서 한우 난소를 구하기가 쉽잖은 고충을 겪고 있다. 우리나라도 수정란의 유통이 활성화, 광역화하기 위해서는 수정란의 적절한 품질관리와 수태율의 향상을 위한 기준설정이 되는 수정란의 품질관리 시스템의 도입이나 수정란이식기술자의 인증제도 같은 것을 도입하기 위한 필요성이 검토되어져야 할 것으로 사료된다. 따라서 소 인공수정 및 수정란이식관련 수의사들에게 도움이 될 만한 내용 즉 국내 외 인공수정 및 수정란이식현황과 그 대책에 대해서 소개할 까 한다.
조류는 발생학적 특성상 수정과 초기 배발생을 제외한 거의 대부분의 개체발생 과정이 난각 속에서 진행된다. 그러므로 수정란에 생명 공학적 기법을 적용하는데 있어서, 포유류의 경우 여러 생명공학 기법이 적용된 수정란은 초기발생을 위한 체외배양 이후 반드시 모체에 이식되어야 하지만, 조류의 경우 인공적인 체외배양 체계가 확립되어 있어야 생명공학 기법이 적용된 수정란을 개체까지 발생시킬 수 있게 된다. 닭의 난자는 난관 누두부에 배란 후 약 15분내에 정자의 침입을 받아 수정되어 난관 팽대부에 도달하면 1세포기 수정란이 된다. 그 후 수정란이 협부에 도달하면 최초로 분할이 일어나기 시작하여, 방란시에는 그 세포수가 60,000개에 이르게 된다. 한편, 계란의 형성 과정에서는 다량의 난황을 포함한 난자가 난관 누두부로 배란되어 정자와 만나게 되면 수정란으로서 계란 형성이 계속되고 정자와 만나지 못하게 되면 무정란으로서 계란 형성을 계속하게된다. 배란된 난자가 난관누두부를 거쳐 난관팽대부에 도달되면 난자는 농후난백에 의해 둘러싸이게 되고 난관혈부에 도달되면 난각막이 형성되고 수양성 난백이 침적하게 된다. 그 후, 난관협부를 지난 난자는 난관자궁부에 도달되면 20시간이상 그곳에 머물면서 난각형성이 진행된 다음 방란된다. 따라서 수정란에 외래유전자를 미세주입하여 형질전환 닭을 생산하기 위해서는 수정란을 암탉의 난관 내에서 최초 분할되기 전에 외부로 끄집어내어야 하며, 수정란에 외래 유전자를 미세주입한 다음에는 다시 암탉의 난관내로 이식해야 하지만 현재까지 그러한 기술은 확립되어 있지 못하다. 그렇기 때문에 모체의 난관 속에서 일어나는 배 발생과 그 이후 개체까지의 발생을 위하여 인공적인 체외배양 체계가 확립되어 있어야 한다. 따라서 본 발표에서는 형질전환 닭을 생산하기 위한 양질의 1세포기 수정란 획득 방법과 획득된 수정란의 체외 배양방법에 관하여 기술적인 측면에서 고찰 해보고자 하며, 그와 같은 배양 기술을 이용하여 외래유전자를 도입한 일련의 결과에 관하여 보고 하고자한다.
본 연구는 체내, 체외 소 배반포기 배의 GMP vitrification 후 활력도의 비교와 한우 수정란을 몽골 소에 수정란이식 후 산자생산 가능성을 조사하고자 실시하였다. 한우 수정란은 체외수정란 또는 과배란처리에 의한 체내수정란을 생산하여 GMP vitrification 방법으로 동결 후 몽고로 수송하였다. 수란우는 CIDR과 $PGF_2\alpha$ 처리에 의하여 동기화를 유도하였다 체내수정란생산을 위하여 7두를 과배란처리하였다. 총 64개의 배반포기를 회수하였다. ($9.1\pm2.94$per cow). 체외수정란생산은 80.1% 분할율(174/217)과 40.8% 배반포기 발달율(71/174)을 얻었다. 체내수정란(93.7%; 45/48)의 동결융해 후 생존율은 체외수정란(82.5%; 52/63)보다 유의적으로 높았다(P<0.05). 8두의 몽골 소에 2개의 수정란을 이식하여 5두가 이식 후 60일째 임신이 확인되었으나, 그 중 1두는 240째 유산을 확인하였다. 그 중 2두의 수란우에서 2두의 산자를 275일째 생산에 성공하였다. 이러한 결과는 GMP vitrification 방법은 체내, 체외수정란의 동결보존방법으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 동결융해란의 몽골 소에 이식 후 한우를 생산할 수 가능성을 확인하였다.
가축의 일란성 쌍태를 생산하기 위한 기술 개발을 확립하고자 상실배 및 포배기에 있는 BALB/c 계통의 생쥐 수정란을 micromanipulator로 분할 수정란을 작출하고 이를 체외배양을 실시하여 발달성적을 조사하였으며, 외과적 및 비외과적 이식을 실시하여 착상율 및 산자생산 성적을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 상실배 및 포기배에 있는 총 811개의 정상적인 수정란을 분할하여 이중에서 666(82.1%)개가 분할시의 물리적인 손상이 없이 분할되었고, 이때 분할 성공율은 발달단계 간에 유의적(P<0.05)인 차이가 없었다. 2. 분할 수정란중 상실배는 30-36시간, 초기 배반포 및 확장 배반포는 3-6시간 배양을 실시한 결과 분할 수정란중 한쌍이 모두 정상적으로 배양된 것은 각각 70.0%, 80.4% 및 73.1%로써 이들 발달단계 간에 유의적(P<0.05)인 차이가 없었다. 3. 분할된 상실배와 정상적인 수정란의 이식후 수태율은 각각 63.6% 및 61.3%로써 유의적(P<0.05)인 차이가 없었다. 그러나 분할된 상실배에 있어서 배양을 하지 않고 이식한 경우에는 전혀 수태되지 않았다(P<0.05). 4. 분할된 포배기 수정란을 체외 배양후 이식한 수태율(55.5%)과 배양과정을 거치지 않고 이식한 성적(43.8%) 그리고 정상적인 포배기 수정란을 이식한 수태율(55.4%) 간에는 유의적(P<0.05)인 차이가 없었다. 5. 분할 수정란을 외과적 방법으로 이식한 경우는 52.8%의 수태율을 얻었으나, 비외과적 방법으로 이식한 경우 27.5%로써 외과적 방법으로 이식한 경우보다 수태율이 유의적(P<0.05)으로 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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